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选用超声波流量计的考虑要点

发布时间:2016-10-20
    1、测量原理的选择
 
    选择液体用USF首先考虑测量原理是传播时间法还是多普勒法?其主要判断要素是:液体洁净程度或杂质含量,测量精度要求。此外,对于外夹装式仪表还要考虑管壁材料和厚度、锈蚀状况、衬里材料和厚度;对于现场安装换能器式仪表要考虑换能器类型;对于大管径传播时间法仪表要考虑声道数,等等。下文将分节讨论。
 
    2、声道设置和直管段要求
 
    多普勒法USF通常只有单套发送和接收换能器;便携式超声波流量计外夹装换能器传播时间法USF通常也只有单声道,其他夹装式则也有用双声道者,带测量管段式有单声道和双声道以上。
 
    3、适用悬浮颗粒含量的范围
 
    多普勒法USF要比传播时间法适用悬浮颗粒含量上限高得多,而且可以测量连续混入气泡的液体。但是根据测量原理,被测介质中必须含有一定数量的散射体,否则仪表就不能正常工作。
 
    传播时间法USF可以测量悬浮颗粒很少的液体,但不能测量含有影响超声波传播的连续混入气泡或体积较大固体物的液体。在这种情况下应用,应在换能器的上游进行消气、沉淀或过滤。在悬浮颗粒含量过多或因管道条件致使超声信号严重衰减而不能测量时,有时可以试降低换能器频率,予以解决。
 
    4、测量精确度
 
    (1)传播时间法
 
    传播时间法比多普勒法有较高的测量精确度,液体基本误差为±0.5%R至±5%FS,重复性为0.1%R-0.3%R;气体基本误差为±0.5%R到±3%FS,重复性为0.2%R-0.4%FS,高精度仪表均为多声道仪表。中小口径液体管段式超声流量传感器通常都用水做实验校验,具有±0.5%R的高精度。管外夹装换能器或在现场管道固定安装换能器的仪表,要通过定标计算接入现场管道流通面积和传播距离长度测量误差,夹装在管道的不确定性,声耦合变化等因素,要降低些。若安装调试粗糙不细致,测量精确度有可能低到5%,甚至更低。测量精确度还取决于声道数设置及其布置位置,下文将进一步讨论。
 
    (2)多普勒法
 
    典型仪表的基本误差为±(1%-10%)FS,重复性为(0.2%-1%)FS。工业用多普勒法USF的超声波流量计频率为0.5-2MHz。多普勒信号包含着不同散射体移动速度的频谱,检测电路提供多普勒频移若干平均测量值以求的速度。所测的散射体速度和流体平均流速之间的关系,随着不同状况而变化,有一定不确定性。
 
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